Skip to main content

Како ГПС уређаји користе трилатерацију

Anonim

Трилатерација је математичка техника која користи уређај глобалног позиционирања (ГПС) да би се утврдила положај, брзина и висина корисника. Стално примањем и анализом радио сигнала са више ГПС сателита и примјеном геометрије кругова, сфера и троуглова, ГПС уређај може израчунати прецизно растојање или опсег за сваки сателит који се прати.

Како трилатерација функционише

Трилатерација је софистицирана верзија триангулације, иако у својим прорачунима не користи мерење углова. Подаци са једног сателита пружају општу локацију тачке унутар великог кружног подручја на површини Земље. Додавање података са другог сателита омогућава ГПС-у да сједињује специфичну локацију те тачке према региону у којем се двије области сателитских података преклапају. Додавање података са трећег сателита даје тачан положај тачке на површини Земље.

Сви ГПС уређаји захтевају три сателита за тачан прорачун положаја. Подаци са четвртог сателита - или чак више од четири сателита - даље повећавају прецизност локације тачке, а такође омогућавају факторе као што су надморска висина или, у случају авиона, надморска висина такође израчунати. ГПС пријемници рутински прате четири до седам сателита истовремено и користе трилатерацију како би анализирали информације.

ГПС сателити

Министарство одбране САД-а одржава 24 сателита који преносе податке широм свијета. Ваш ГПС уређај може остати у контакту са најмање четири сателита, без обзира на то где сте на земљи, чак иу шумовитим подручјима или већим метрополама са високим зградама. Сваки сателит окреће земљу два пута дневно, редовно шаље сигнале на Земљу са надморске висине од око 12.500 миља. Сателити раде на соларној енергији и имају резервне батерије.

Када ГПС пропадне

Када ГПС навигатор прима недовољне сателитске податке јер не може пратити довољне сателите, трилатерација не успева. Препреке, као што су велике зграде или планине, такође могу блокирати слабе сателитске сигнале и спречити тачно израчунавање локације. ГПС уређај ће на неки начин упозорити корисника да не може пружити тачне информације о положају.

Сателлитес такође могу привремено престати. Сигнали се могу одвијати превише споро због фактора у тропосфери и јоносфери, на примјер. Сигнали би такође могли пингати одређене формације и структуре на Земљи, што би довело до грешке у трилатерацији.

Владине ГПС технологије и системи

ГПС је представљен 1978. године са покретањем првог глобалног сателитског позиционирања. Она је контролисана и користи искључиво влада САД до осамдесетих. Комплетна флота 24 активних сателита под контролом Сједињених Држава није ступила у употребу до 1994. године.

ГПС уређај не шаље податке сателиту. ГПС уређаји, као што су паметни телефони опремљени технологијом, могу такође користити телефонске системе, као што су торњеви и мреже мобилних телефона, и интернетске везе како би се додатно побољшала тачност локације. Када се користе ова два последња система, ГПС уређај може послати податке на ове системе.

Пошто је ГПС сателитски систем у власништву владе САД-а, а може селективно порицати или ограничити приступ мрежи, друге земље су развиле своје ГПС сателитске мреже. Ови укључују:

  • Кинески Беидоу навигациони сателитски систем
  • Руски сателитски сателит за глобалну навигацију (ГЛОНАСС)
  • Галилео систем позиционирања Европске уније
  • Индијски регионални навигацијски сателитски систем (ИРНСС), познат и под називом НАВИЦ